DE102015122670A1

DE102015122670A1 - Method for producing an optical unit for vehicles and lighting device

Info

Publication number: DE102015122670A1
Application number: DE102015122670.7A
Authority: DE
Inventors: Andreas Stockfisch; Alexander Brodd
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2015-12-23
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2017-06-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Optikeinheit für Fahrzeuge, wobei die Optikeinheit eine Linse umfasst, die durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellt wird, und wobei die Optikeinheit Streumittel umfasst, so dass eine Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtverteilung aufgeweicht wird, wobei die Linse unter Ausbildung von einer glatten und/oder nicht strukturierten Oberfläche durch Spritzgießen oder durch Formpressen hergestellt wird und wobei die Streumittel durch ein von der Linse separates Streuelement bereitgestellt werden, welches hergestellt wird durch Spritzgießen oder Formpressen eines Trägers, wobei die Streumittel zumindest auf einer Flachseite des Trägers angeordnet sind, oder durch Extrusionsprägen einer Folie mit strukturierter Oberfläche, die die Streumittel ausbildet. The invention relates to a method for producing an optical unit for vehicles, wherein the optical unit comprises a lens, which is produced by injection molding or compression molding, and wherein the optical unit comprises scattering means, so that a light-dark boundary of a light distribution is softened, wherein the lens forming a smooth and / or unstructured surface by injection molding or by compression molding, and wherein the scattering means are provided by a scattering element separate from the lens, which is produced by injection molding or compression molding of a support, the scattering means at least on a flat side of the Carriers are arranged, or by extrusion embossing a film with a textured surface that forms the scattering agent.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Optikeinheit für Fahrzeuge, wobei die Optikeinheit eine Linse umfasst, die durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellt wird, und wobei die Optikeinheit Streumittel umfasst, so dass eine Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtverteilung aufgeweicht wird. The invention relates to a method for producing an optical unit for vehicles, wherein the optical unit comprises a lens which is produced by injection molding or compression molding, and wherein the optical unit comprises scattering means, so that a light-dark boundary of a light distribution is softened.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Testen einer Optikeinheit für Fahrzeuge, wobei die Optikeinheit eine Linse umfasst, die durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellt wird, und wobei die Optikeinheit Streumittel umfasst, so dass eine Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtverteilung aufgeweicht wird. Furthermore, the invention relates to a method for testing an optical unit for vehicles, wherein the optical unit comprises a lens which is produced by injection molding or compression molding, and wherein the optical unit comprises scattering means, so that a light-dark boundary of a light distribution is softened.

Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit und mit einer Optikeinheit enthaltend eine Linse und Streumittel zur Aufweichung einer Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtverteilung. Furthermore, the invention relates to a lighting device for vehicles with a light source unit and with an optical unit comprising a lens and scattering means for softening a light-dark boundary of a light distribution.

Aus der EP 2 372 236 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Optikeinheit für Fahrzeuge bekannt, bei der die Optikeinheit als eine mit Streumitteln versehene Linse ausgebildet ist. Die Linse besteht aus einem Kunststoffmaterial und wird durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellt. Gleichzeitig mit Herstellung der Linse erfolgt eine Ausformung der Streumittel an einer Oberfläche derselben. Die Streumittel sind notwendig, damit eine mittels der Optikeinheit erzeugte Lichtverteilung eine aufgeweichte Hell-Dunkel-Grenze enthält. Um den gewünschten Aufweichungsgrad bzw. Einstellung der Aufweichung der Optikeinheit zu erreichen, ist es notwendig, die Struktur der auf der Oberfläche der Linse auszuformenden Streumittel im ersten Schritt mathematisch zu simulieren und im zweiten Schritt werkzeugtechnisch umzusetzen. Der werkzeugtechnische Aufwand ist relativ groß, da zur Abformung der Streumittelstruktur besondere Verfahren im Herstellungsprozess notwendig sind. From the EP 2 372 236 A1 For example, a method for manufacturing an optical unit for vehicles is known in which the optical unit is designed as a lens provided with scattering means. The lens is made of a plastic material and is made by injection molding or compression molding. Simultaneously with production of the lens, a shaping of the scattering agent takes place on a surface thereof. The scattering means are necessary so that a light distribution generated by means of the optical unit contains a softened light-dark boundary. In order to achieve the desired degree of softening or adjustment of the softening of the optical unit, it is necessary to mathematically simulate the structure of the scattering agent to be formed on the surface of the lens in the first step and to implement it in the second step. The tooling complexity is relatively large, since special processes in the manufacturing process are necessary for the molding of the scattering structure.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung bzw. Testen einer Optikeinrichtung für Fahrzeuge sowie eine Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, so dass mit geringem werkzeugtechnischen Aufwand die Einstellung eines vorgegebenen Aufweichungsgrades einer Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung ermöglicht wird. The object of the present invention is therefore to provide a method for producing or testing an optical device for vehicles and a lighting device, so that the setting of a predetermined degree of softening a light-dark boundary of the light distribution is made possible with little tooling effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Linse unter Ausbildung von einer glatten und/oder nicht strukturierten Oberfläche durch Spritzgießen oder durch Formpressen hergestellt wird und dass die Streumittel von einem von der Linse separaten Streuelement ausgebildet werden, welches hergestellt wird durch Spritzgießen oder Formpressen eines Trägers, wobei die Streumittel zumindest auf einer Flachseite des Trägers angeordnet sind, oder durch Extrusionsprägen einer Folie mit einer strukturierten Oberfläche, die die Streumittel ausbildet. To solve this problem, the invention in connection with the preamble of claim 1, characterized in that the lens is produced by forming a smooth and / or non-textured surface by injection molding or by compression molding and that the scattering means of a separate lens from the scattering element formed, which is produced by injection molding or compression molding of a carrier, wherein the scattering means are arranged at least on a flat side of the carrier, or by extrusion embossing a film having a structured surface which forms the scattering means.

Nach der Erfindung erfolgt eine herstellungstechnische Entkopplung zwischen der Herstellung einer Linse und der Herstellung von Streumitteln, die für die Linse vorgesehen sind. Zum einen wird eine Linse mit glatten Oberflächen herstellungstechnisch einfach hergestellt. Zum anderen werden Streumittel vorzugsweise unter Bildung eines gesonderten Trägers unabhängig von der Herstellung der Linse hergestellt. Durch direkte Positionierung eines so gebildeten Streuelements bestehend aus einem Träger und Streumitteln an der Linse entsteht eine zweiteilige Linsenbaueinheit mit integrierten Streumitteln zur Aufweichung einer Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung. Vorteilhaft lassen sich hierdurch die Herstellungskosten reduzieren, wobei zum einen die Linse und zum anderen das mit Streumitteln versehene Streuelement einfach hergestellt werden kann, was den vergleichsweise verringerten Zeitaufwand für die Herstellung der Baueinheit gemäß dem Stand der Technik mehr als ausgleicht. Insbesondere wenn das Streuelement nicht die gewünschte Struktur an Streumitteln aufweist, die an sich für die Erzeugung einer der vorgegebenen Lichtverteilung erforderlich ist, kann die Linse mit beispielsweise einem anderen Streuelement weitergenutzt werden. Es braucht lediglich der Träger mit den darauf angeordneten Streumitteln ausgetauscht werden. According to the invention, a production-related decoupling takes place between the production of a lens and the production of scattering means which are provided for the lens. On the one hand, a lens with smooth surfaces is manufactured in terms of manufacturing technology. On the other hand, scattering agents are preferably produced to form a separate carrier, independently of the production of the lens. By direct positioning of a scattering element thus formed consisting of a carrier and scattering means on the lens, a two-part lens assembly with integrated scattering means for softening a light-dark boundary of the light distribution is formed. Advantageously, the production costs can be reduced thereby, wherein on the one hand the lens and on the other hand the scattering element provided with scattering means can be easily produced, which more than compensates for the comparatively reduced expenditure of time for the production of the assembly according to the prior art. In particular, if the scattering element does not have the desired structure of scattering means, which is required per se for the generation of one of the predetermined light distribution, the lens can be used with, for example, another scattering element. It only needs the carrier with the scattering means arranged thereon are exchanged.

Alternativ zu der Verwendung eines Trägers mit den darauf angeordneten Streumitteln, kann als Streuelement eine Folie verwendet werden, deren Oberfläche durch eine Extrusionsprägeverfahren strukturiert wird, wobei die so strukturierte Oberfläche die Streumittel ausbildet. Die so hergestellte Folie mit den darauf angeordneten Streumitteln kann entweder direkt auf die Folie aufgebracht werden. Beispielsweise kann die Folie auf die Linse geklebt werden. Die Folie kann jedoch auch auf einen Träger aufgebracht, insbesondere aufgeklebt, werden. In diesem Fall stellt die auf den Träger aufgeklebte Folie das Streuelement dar, welche zusammen mit der Linse die zweiteilige Linsenbaueinheit mit integrierten Streumitteln zur Aufweichung einer Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung bildet. As an alternative to the use of a carrier with the scattering means arranged thereon, a foil may be used as the scattering element, the surface of which is structured by an extrusion embossing method, the surface structured in this way forming the scattering means. The film thus produced with the scattering agents arranged thereon can either be applied directly to the film. For example, the film can be glued to the lens. However, the film can also be applied to a carrier, in particular glued. In this case, the film adhered to the support constitutes the scattering element, which together with the lens forms the two-part lens assembly with integrated scattering means for softening a light-dark boundary of the light distribution.

Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Streuelementen enthaltend Streumittel hergestellt werden, wobei die Streuplatten jeweils Streumittel unterschiedlicher Struktur und/oder Dimension aufweisen, dass nacheinander die einzelnen Streuelemente in die gleiche Lage zu derselben Linse verbracht werden, so dass jeweils eine Lichtverteilung erzeugt wird, dass die mit den jeweiligen Streuelementen erzeugten Lichtverteilungen mit einer vorgegebenen Soll-Lichtverteilung verglichen werden, und dass dasjenige Streuelement zur Bildung der Optikeinheit zusammen mit der Linse ausgewählt wird, welches zu der Lichtverteilung führt, die mit der vorgegebenen Soll-Lichtverteilung übereinstimmt oder zumindest mit der vorgegebenen Soll-Lichtverteilung die größte Übereinstimmung aufweist. To achieve the object, the invention in connection with the preamble of claim 2, characterized in that a plurality of scattering elements containing scattering agents are produced, wherein the scattering plates each have scattering means of different structure and / or dimension that successively the individual scattering elements in the same position to the same lens so that a respective light distribution is generated, that the light distributions generated with the respective scattering elements are compared with a predetermined desired light distribution, and that the scattering element for forming the optical unit is selected together with the lens, which leads to the light distribution, the coincides with the predetermined target light distribution or at least with the predetermined target light distribution has the largest match.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Testverfahrens besteht darin, dass eine Auswahl einer Optikeinheit, mittels derer eine optimale Lichtverteilung erzeugt wird, unter einer Mehrzahl von Optikeinheiten bewerkstelligt werden kann. Die Auswahl der „optimalen Optikeinheit“ kann erfolgen, nachdem verschiedene mit Streumitteln versehene Streuelemente (unterschiedliche Streumittelstrukturen) mit ein und derselben Linse kombiniert und entsprechende Lichtverteilungen aufgenommen werden. Nachdem in einer Testreihe mehrere Lichtverteilungen erzeugt worden sind, kann dasjenige Streuelement mit der Linse zur Bildung der Optikeinheit verwendet werden, welches zu einer Lichtverteilung führt, die mit der vorgegebenen Lichtverteilung die größte Übereinstimmung aufweist bzw. gleich der vorgegebenen Lichtverteilung ist. Vorteilhaft kann dieser Test erfolgen, ohne dass ein Umbau der Testvorrichtung bzw. des Herstellungswerkzeugs erforderlich ist. Die Kosten für eine Werkzeugqualifizierung können wesentlich reduziert werden, da aus einer Mehrzahl von Streuelementen stets ein Streuelement auswählbar ist, das die geforderten optischen Bedingungen hinsichtlich des Aufweichungsgrades der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung erfüllt. The particular advantage of the test method according to the invention is that a selection of an optical unit, by means of which an optimal light distribution is generated, can be accomplished among a plurality of optical units. The selection of the "optimum optical unit" can be made after different scattering elements provided with scattering means (different scattering agent structures) are combined with one and the same lens and corresponding light distributions are recorded. After several light distributions have been generated in a test series, that scattering element can be used with the lens to form the optical unit, which leads to a light distribution having the greatest match with the predetermined light distribution or equal to the predetermined light distribution. Advantageously, this test can be carried out without a conversion of the test device or the production tool is required. The costs for a tool qualification can be substantially reduced because of a plurality of scattering elements, a scattering element is always selectable that meets the required optical conditions with regard to the degree of softening of the light-dark limit of the light distribution.

Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Linse als ein Spritzgießteil oder als ein Formpressteil mit einer glatten und/oder nichtstrukturierten Oberfläche ausgebildet ist, dass der Linse ein von der Linse separates Streuelement zugeordnet ist, das die Streumittel aufweist. To achieve the object, the invention in conjunction with the preamble of claim 3, characterized in that the lens is designed as an injection molded part or as a molded part with a smooth and / or non-textured surface, that the lens is associated with a separate scattering element of the lens that has the scattering agent.

Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung eine Reduzierung der Herstellungskosten für eine Optikeinheit, die eine Linse und Streumittel zur Aufweichung einer Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung aufweist. Die Erfindung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau der Optikeinheit aus, wobei die Optikeinheit als Baueinheit aus zwei Teilen besteht, nämlich zum einen aus der Linse und zum anderen aus dem die Streumittel aufweisenden Streuelement. Die hierdurch bewirkte Vereinfachung bei der Werkzeugeinrichtung bzw. -qualifizierung wiegen den verglichen zum Stand der Technik erhöhten Zeitaufwand bei weitem auf. Die Linse dient, da sie glatte Oberflächen aufweist, als Grundbauteil der Optikeinheit, wobei das Streuelement der Optikeinheit die Oberflächengeometrie verleiht, mit der die Vorgaben hinsichtlich der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung erfüllt werden. Falls sich diese optischen Vorgaben ändern, braucht lediglich das Streuelement neu konfiguriert werden, währen die Linse unverändert bleiben kann. The invention advantageously makes it possible to reduce the production costs for an optical unit which has a lens and scattering means for softening a light-dark boundary of the light distribution. The invention is characterized by a simple construction of the optical unit, wherein the optical unit as a unit consists of two parts, namely on the one hand from the lens and on the other hand from the scattering element having the scattering element. The resulting simplification in tooling or qualification weigh the time required compared to the prior art by far. The lens, since it has smooth surfaces, serves as a basic component of the optical unit, wherein the scattering element of the optical unit gives the surface geometry with which the specifications regarding the light-dark limit of the light distribution are met. If these optical specifications change, only the scattering element needs to be reconfigured while the lens can remain unchanged.

Das Streuelement kann eine Folie mit einer strukturierten Oberfläche sein, die die Streumittel ausbildet. Insbesondere kann eine derartige Folie durch ein Extrusionsprägeverfahren hergestellt sein. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung einer Streuplatte als Streuelement, wobei die Streuplatte einen Träger umfasst und wobei die Streumittel auf zumindest einer Flachseite des Trägers angeordnet sind. Eine solche Streuplatte bietet den Vorteil, dass sich diese einfach herstellen lässt. Außerdem zeichnet sich eine Streuplatte durch ein hohes Maß an Robustheit aus. Mit einem Wechsel der Streuplatte, welcher im Rahmen der Optimierung der Optikeinheit erfolgen kann, geht also kein oder zumindest kein wesentlicher Verschleiß der Streuplatte einher, der diese für den Einsatz in Kombination mit einer anderen Linse untauglich machen würde. The scattering element may be a film having a textured surface that forms the scattering means. In particular, such a film can be produced by an extrusion embossing process. Another possibility is the use of a scattering plate as a scattering element, wherein the scattering plate comprises a carrier and wherein the scattering means are arranged on at least one flat side of the carrier. Such a diffusion plate has the advantage that it can be easily produced. In addition, a scattering plate is characterized by a high degree of robustness. With a change of the scattering plate, which can be done in the context of optimizing the optical unit, so no or at least no significant wear of the scattering plate is accompanied, which would make them unsuitable for use in combination with another lens.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Linse plan-konvex oder plan-konkav ausgebildet, so dass das Streuelement an einer ebenen Seite der Linse angeordnet werden kann. Die ebene Seite der Linse dient somit als Anlagefläche für die Streuplatte, so dass die Positionierung der Streuplatte an der Linse einfach hergestellt werden kann. According to a preferred embodiment of the invention, the lens is plano-convex or plano-concave, so that the scattering element can be arranged on a flat side of the lens. The flat side of the lens thus serves as a contact surface for the scattering plate, so that the positioning of the scattering plate on the lens can be easily made.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden die Streumittel der Streuplatte durch Mikrostrukturelemente gebildet, die jeweils eine Dimension in einer Richtung der Ebene des Streuelements von weniger als 1 mm aufweisen. According to a development of the invention, the scattering means of the scattering plate are formed by microstructure elements, each having a dimension in a direction of the plane of the scattering element of less than 1 mm.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Mikrostrukturelement streifenförmig unter Ausbildung eines prismenförmigen oder sinusförmigen Querschnitts oder als matrixartig angeordnete Kissenelemente ausgebildet. Vorteilhaft kann hierdurch eine vorgegebene Aufweitung der Hell-Dunkel-Grenze bewirkt werden. According to a development of the invention, the microstructure elements are designed in strip form to form a prism-shaped or sinusoidal cross section or as a matrix-like arranged cushion elements. Advantageously, this can cause a predetermined widening of the cut-off line.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen: Show it:

1 eine Seitenansicht einer Optikeinheit während eines Montageschrittes, in dem eine Streuplatte an einer Planseite einer Linse angebracht wird, und 1 a side view of an optical unit during a mounting step, in which a scattering plate is attached to a plan side of a lens, and

2 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung im montierten Zustand der Optikeinheit, wobei die Streuplatte unmittelbar an der Planseite der Linse angebracht bzw. positioniert ist. 2 a side view of the lighting device in the assembled state of the optical unit, wherein the scattering plate is mounted or positioned directly on the plan side of the lens.

Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung wird vorzugsweise zur Erzeugung einer Fernlicht- oder Abblendlichtverteilung eingesetzt. Sie ist somit vorzugsweise in einem Bugbereich eines Fahrzeugs angeordnet. Alternativ kann die Beleuchtungsvorrichtung auch in einem Heckbereich oder im Innenraum oder als sonstige Leuchte eingesetzt werden. A lighting device according to the invention is preferably used to generate a high beam or low beam distribution. It is thus preferably arranged in a bow region of a vehicle. Alternatively, the lighting device can also be used in a rear area or in the interior or as another light.

Die Beleuchtungsvorrichtung weist ein nicht dargestelltes Gehäuse auf, das durch eine vorzugsweise transparente Abdeckscheibe vorderseitig abgeschlossen ist. Innerhalb des Gehäuses ist eine Lichtquelleneinheit 1 sowie eine Optikeinheit 2 zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung angeordnet. The lighting device has a housing, not shown, which is closed on the front side by a preferably transparent cover. Inside the housing is a light source unit 1 as well as an optical unit 2 arranged to generate a predetermined light distribution.

Die Lichtquelleneinheit 1 kann eine Mehrzahl von Lichtquellen, beispielsweise LED-Lichtquellen oder Laserlichtquellen aufweisen. Diese Lichtquellen sind matrixartig auf einer Leiterplatte angeordnet. The light source unit 1 may comprise a plurality of light sources, for example LED light sources or laser light sources. These light sources are arranged in a matrix-like manner on a printed circuit board.

Die Optikeinheit 2 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine plankonvexe Linse 3 sowie ein Streuelement in Form einer Streuplatte 4 auf, die zwischen der Lichtquelleneinheit 1 und der Linse 3 angeordnet ist. The optical unit 2 has in the present embodiment, a plano-convex lens 3 and a scattering element in the form of a scattering plate 4 on that between the light source unit 1 and the lens 3 is arranged.

Die Linse 3 ist als ein Spritzgießteil oder Formpressteil ausgebildet und weist eine ebene Rückseite 5 und eine konvexe Vorderseite 6 auf, die jeweils über glatte Oberflächen verfügen. Die Linse wird durch Spritzgießen oder Formpressen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Die Streuplatte 4 ist eben ausgebildet und weist einen ebenen Träger 7 (Trägerschicht) auf, an dessen einer Flachseite Streumittel 8 (Streuschicht, in den 1 und 2 vereinfacht gestrichelt dargestellt) aufgebracht sind. The Lens 3 is designed as an injection molded part or molded part and has a flat back 5 and a convex front 6 each with smooth surfaces. The lens is made by injection molding or compression molding of a plastic material. The scatter plate 4 is flat and has a flat support 7 (Carrier layer), on whose flat side scattering agent 8th (Litter layer, in the 1 and 2 simplified dashed lines shown) are applied.

Wie aus 2 zu ersehen ist, liegt die Streuplatte 4 an der Rückseite 5 der Linse 3 derart an, dass die Streumittel 8 auf einer der Linse 3 abgewandten Seite der Streuplatte 4 angeordnet sind. Die Streumittel 8 bilden eine der Linse 3 abgewandte Rückseite der Streuplatte 4. Der Träger 7 liegt mit seiner den Streumittel 8 abgewandten Flachseite direkt an der Rückseite 5 der Linse 3 an. Sowohl die Linse 3 als auch die Streuplatte 4 sind in einem nicht dargestellten Tragrahmen gehaltert, wobei die Streuplatte 4 flächig an der ebenen Rückseite 5 der Linse 3 anliegt. Die Streumittel 8 bewirken in der Optikeinheit 2 eine Aufweichung einer Hell-Dunkel-Grenze in der Lichtverteilung, die mittels der Optikeinheit 2 abgebildet wird, wobei lichttechnische Vorgaben erfüllt werden. How out 2 can be seen, is the scattering plate 4 at the back 5 the lens 3 such that the scattering agent 8th on one of the lens 3 opposite side of the scatter plate 4 are arranged. The scattering agent 8th form one of the lens 3 opposite rear side of the scatter plate 4 , The carrier 7 lies with his the scattering agent 8th opposite flat side directly at the back 5 the lens 3 at. Both the lens 3 as well as the scatter plate 4 are supported in a support frame, not shown, wherein the scatter plate 4 flat on the flat back 5 the lens 3 is applied. The scattering agent 8th effect in the optical unit 2 a softening of a light-dark boundary in the light distribution, by means of the optical unit 2 is pictured, with lighting specifications are met.

Die Streumittel 8 sind als Mikrostrukturelemente ausgebildet, die jeweils eine Dimension in Richtung der optischen Achse von weniger als 1 mm aufweisen. Die Mikrostrukturelemente 8 können streifenförmig unter Ausbildung eines prismenförmigen oder sinusförmigen Querschnitts ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Mikrostrukturelemente regelmäßig und parallel nebeneinander angeordnet. Alternativ können die Mikrostrukturelemente auch als Kissenelemente ausgebildet sein, die beispielsweise eine quadratische oder rechteckförmige Kontur aufweisen. Die Kissenelemente sind vorzugsweise matrixartig auf dem Träger 7 angeordnet. Alternativ können die Streumittel 8 auch unregelmäßig oder teilweise unregelmäßig über die Streuplatte 4 verteilt angeordnet sein. The scattering agent 8th are formed as microstructure elements, each having a dimension in the direction of the optical axis of less than 1 mm. The microstructure elements 8th can be strip-shaped to form a prismatic or sinusoidal cross-section. Preferably, the microstructure elements are arranged regularly and in parallel next to one another. Alternatively, the microstructure elements may also be formed as cushion elements, which have, for example, a square or rectangular contour. The cushion elements are preferably in the form of a matrix on the support 7 arranged. Alternatively, the scattering agents 8th also irregular or partially irregular over the spreading plate 4 be arranged distributed.

Wie aus 2 zu ersehen ist, weist die Lichtquelleneinheit 1 in der Montageposition einen Abstand a zu der Optikeinheit 2 bzw. zu der Streuplatte 4 auf. How out 2 can be seen, the light source unit 1 in the mounting position a distance a to the optical unit 2 or to the scattering plate 4 on.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Linse 3 kann diese auch plankonkavförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise befindet sich die ebene Seite der Linse 3 stets auf einer der Lichtquelleneinheit 1 zugewandten Seite. After an alternative embodiment of the lens, not shown 3 this can also be formed plankonkavförmig. Preferably, the flat side of the lens is located 3 always on one of the light source unit 1 facing side.

Die Herstellung der Optikeinheit 2 wird im Folgenden beschrieben. Die Linse 3 wird unabhängig von der Streuplatte 4 hergestellt. Die Linse 3 wird in einem Herstellungsprozess durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellt, wobei sie eine glatte und/oder eine nichtstrukturierte Oberfläche aufweist. Die Streuplatte 4 wird durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellt, wobei das Formwerkzeug derart ausgebildet ist, dass zumindest an einer Seite der Streuplatte 4 eine Oberfläche mit Streumitteln bzw. strukturierten Streuoptikelementen versehen ist. Als Material für die Linse 3 und die Streuplatte 4 wird ein transparentes Kunststoffmaterial verwendet. The production of the optical unit 2 is described below. The Lens 3 becomes independent of the scattering plate 4 produced. The Lens 3 is produced in a manufacturing process by injection molding or compression molding, having a smooth and / or non-textured surface. The scatter plate 4 is made by injection molding or compression molding, wherein the molding tool is formed such that at least on one side of the scattering plate 4 a surface is provided with scattering agents or structured scattering optical elements. As material for the lens 3 and the scatter plate 4 a transparent plastic material is used.

Alternativ können die Streumittel durch Extrusionsprägen einer Folie mit vorzugsweise mikrostrukturierter Oberfläche hergestellt werden. Hierbei wird von einem Extruder ein extrudierter Film einer Prägerolle zugeführt, mittels derer die vorzugsweise Mikrostrukturierung auf der Oberfläche des Films als Streumittel aufgebracht wird. Diese Folie (Streufolie) kann dann auf eine Flachseite eines Trägers oder direkt auf die Rückseite 5 der Linse 3 aufgebracht werden. Alternatively, the scattering agents can be produced by extrusion embossing of a film having a preferably microstructured surface. In this case, an extruded film is fed by an extruder to an embossing roll, by means of which the preferably microstructuring is applied to the surface of the film as a scattering agent. This foil (scattering foil) can then be applied to a flat side of a carrier or directly to the back 5 the lens 3 be applied.

Nach Fertigstellung der Linse 3 und der Streuplatte 4 werden diese in einen entsprechenden Tragrahmen der Beleuchtungsvorrichtung verbaut. Weitere Baueinheiten der Beleuchtungsvorrichtung, wie beispielsweise die Lichtquelleneinheit 1 werden ebenfalls montiert, bis die Beleuchtungsvorrichtung fertiggestellt ist. After completion of the lens 3 and the scatter plate 4 These are installed in a corresponding support frame of the lighting device. Other components of the lighting device, such as the light source unit 1 are also mounted until the lighting device is completed.

Bevor die Streuplatte 4 und die Linse 3 in einem Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung verbaut werden, wird getestet, ob die hergestellte Streuplatte 4 zusammen mit der Linse 3 die Anforderungen hinsichtlich einer vorgegebenen Soll-Lichtverteilung erfüllen. Hierzu werden mehrere Streuplatten 4 hergestellt, die sich in der Dimensionierung der Streumittel 8 unterscheiden. Es liegt nun eine Gruppe mehrerer mit unterschiedlichen Streumitteln 8 versehener Streuplatten 4 vor, die jeweils nacheinander an der Rückseite 5 der Linse 3 positioniert werden, wie oben bereits beschrieben. Die Optikeinheit 2 sowie die Lichtquelleneinheit 1 befinden sich hierbei in einer Testvorrichtung, die die Erzeugung einer Lichtverteilung auf einer Messwand ermöglicht. Nacheinander werden die unterschiedlich ausgebildeten Streuplatten 4 in der Testvorrichtung montiert, wobei die Linse 3 nicht gewechselt werden muss. Mit den unterschiedlichen Streuplatten 4 werden entsprechende Lichtverteilungen erzeugt und jeweils mit der Soll-Lichtverteilung verglichen. Für die Herstellung der Optikeinheit 2 wird nun diejenige Streuplatte 4 verwendet, die beim Test zusammen mit der Linse 3 eine Lichtverteilung erzeugt, die identisch zu der Soll-Lichtverteilung ist oder die mit der Soll-Lichtverteilung die größte Übereinstimmung aufweist. Nachfolgend wird dann diese Streuplatte 4 hergestellt und zusammen mit der Linse 3 in dem Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung verbaut. Before the scatter plate 4 and the lens 3 are installed in a housing of the lighting device, it is tested whether the produced diffusion plate 4 together with the lens 3 meet the requirements for a given target light distribution. For this purpose, several scattering plates 4 made, which is in the sizing of the scattering agent 8th differ. There is now a group of several with different scattering agents 8th provided with spreader plates 4 in front, one after the other at the back 5 the lens 3 be positioned as already described above. The optical unit 2 as well as the light source unit 1 are here in a test device that allows the generation of a light distribution on a measuring wall. One after the other are the differently shaped spreader plates 4 mounted in the test device, with the lens 3 does not have to be changed. With the different stray plates 4 corresponding light distributions are generated and compared in each case with the desired light distribution. For the production of the optical unit 2 now becomes the scattering plate 4 used in the test along with the lens 3 generates a light distribution that is identical to the desired light distribution or that has the greatest match with the desired light distribution. Subsequently, this scattering plate 4 made and together with the lens 3 installed in the housing of the lighting device.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Lichtquelleneinheit Light source unit
2 2: Optikeinheit optical unit
3 3: Linse lens
4 4: Streuplatte diffusion plate
5 5: Rückseite back
6 6: Vorderseite front
7 7: Träger carrier
8 8th: Streumittel spreading material
a a: Abstand distance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2372236 A1 [0004]

Claims

Method for producing an optical unit ( 2 ) for vehicles, the optical unit ( 2 ) a lens ( 3 ), which is produced by injection molding or compression molding, and wherein the optical unit ( 2 ) Scattering agent ( 8th ), so that a light-dark boundary of a light distribution is softened, characterized in that - the lens ( 3 ) is produced by forming a smooth and / or non-textured surface by injection molding or by compression molding, - the scattering agent ( 8th ) through one of the lens ( 3 ) separate scattering element are provided and - the scattering element is produced - by injection molding or compression molding of a carrier ( 7 ), the scattering agents ( 8th ) at least on a flat side of the carrier ( 7 ), or - by extrusion embossing a film having a structured surface containing the scattering agents ( 8th ) trains.

Method for testing an optical unit ( 2 ) for vehicles, the optical unit ( 2 ) a lens ( 3 ), which is produced by injection molding or compression molding, and wherein the optical unit ( 2 ) Scattering agent ( 8th ), so that a light-dark boundary of a light distribution is softened, characterized in that - a plurality of scattering elements containing scattering agents ( 8th ), wherein the scattering elements in each case scattering agent ( 8th ) have different structure and / or dimension, - successively the individual scattering elements in the same position to the same lens ( 3 ), so that in each case a light distribution is generated, - the light distributions generated with the respective scattering elements are compared with a predetermined desired light distribution, and - that scattering element for forming the optical unit ( 2 ) together with the lens ( 3 ) is selected, which leads to the light distribution, which coincides with the predetermined desired light distribution or at least with the predetermined desired light distribution has the greatest agreement.

Lighting device for vehicles with a light source unit ( 1 ) and with an optical unit ( 2 ) containing a lens ( 3 ) and scattering agents ( 8th ) for softening a light-dark boundary of a light distribution, characterized in that - the lens ( 3 ) is formed as an injection-molded part or as a molding press with a smooth and / or non-textured surface, - the lens ( 3 ) one of the lens ( 3 ) is associated with a separate scattering element that the scattering means ( 8th ) having.

Lighting device according to claim 3, characterized in that the scattering element a scattering plate ( 4 ) with a carrier ( 7 ), the scattering agents ( 8th ) on at least one flat side of the carrier ( 7 ) are arranged.

Lighting device according to claim 3 or 4, characterized in that the lens ( 3 ) is plano-convex or plano-concave and that the scattering element directly on a flat rear side ( 5 ) of the lens ( 3 ) is arranged.

Lighting device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the scattering means ( 8th ) on one of the lenses ( 3 ) facing away from the back ( 5 ) of the spreading element.

Lighting device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the scattering means ( 8th ) are formed as microstructure elements, each having a dimension in the direction of extension of the scattering element of less than 1 mm.

Lighting device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the microstructure elements are formed in strip form to form a prism-shaped or sinusoidal cross-section or as a matrix-like arranged cushion elements.

Lighting device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the light source unit ( 1 ) has a number of light sources arranged in a matrix, which are arranged at a distance (a) to the scattering element.

Lighting device according to one of claims 3 to 9, characterized in that the lens ( 3 ) and the scattering element made of a transparent plastic material.

Lighting device according to one of claims 3 to 10, characterized in that the scattering means ( 8th ) are distributed regularly and / or irregularly distributed over the scattering element.